Нейрорентгенолог
НЕЙРОРЕНТГЕНОЛОГия
Открытие в 1895 году немецким физиком Вильгельмом Конрадом Рентгеном рентгеновского излучения (Х-лучей) совершило революцию в диагностике заболеваний различных органов и систем, в том числе головного и спинного мозга. Первые рентгенограммы черепа и позвоночника зародили надежду получать информацию о состоянии скрытых за ними отделов центральной нервной системы. Приведем слова выдающегося невропатолога Владимира Михайловича Бехтерева, сказанные им в 1896 году, несколько месяцев спустя после опубликования первой работы Рентгена: «Хотя на первый взгляд кажется, что невропатологи и психиатры с меньшими успехами сумеют пользоваться этим методом, чем хирурги и акушеры-гинекологи, так как им приходится иметь дело с тканью, заключенной в малопроницаемую для рентгеновских лучей костную оболочку, но в действительности дело обстоит не так уж безнадежно».
Нейрорентгенология выделилась из общей рентгенологии как самостоятельный раздел благодаря следующим особенностям:
1. Сложности строения черепа и позвоночника, что создает определенные трудности в рентгеноанатомическом анализе их изображения. Эти трудности усугубляются вариабельностью костных структур, которые зачастую являются гранью нормы и патологии;
2. Предметом исследования являются органы центральной нервной системы — головной и спинной мозг, отличающиеся сложностью и спецификой диагностики заболеваний;
3. Методы рентгенографии головного и спинного мозга имеют свои особенности, в частности, связанные с высокой чувствительностью нервной ткани к внешним воздействиям. Принцип «не навреди» при лучевой диагностике заболеваний центральной нервной системы стоит как нигде остро.
В истории развития нейрорентгенологии можно выделить 3 этапа.
Первый этап включает использование самых простых методов — рентгенографии черепа и позвоночника. Эти методы использовались в диагностике как заболеваний и повреждений костей, так и возможного влияния этих заболеваний и повреждений на нервную систему. Удавалось выявить и обратную связь — патологию костей в связи с заболеваниями головного и спинного мозга.
Усовершенствовались методики рентгенографии, предлагались самые различные укладки, разрабатывалась система прицельной рентгенографии для получения более достоверной информации. Но все это строилось на основе классической рентгенологии — получении изображения на пленке при прохождении пучка рентгеновских лучей через тело человека. Эти методики и по настоящее время сохраняют свое значение как первый этап обследования больного. Они могут быть единственными и вполне надежными для определения или исключения предполагаемой патологии в различных органах, но не в центральной нервной системе. Лишь в редких случаях в них можно было выявить участки обызвествления.
Невозможность получить изображение головного и спинного мозга при помощи рентгенографии явилась толчком к разработке методик искусственного контрастирования.
Второй этап — открытие и внедрение в практику методик контрастного исследования головного и спинного мозга. Идея контрастирования ликворной системы принадлежит Dandy, который, в 1918 году опубликовал сообщение о введении воздуха непосредственно в желудочки головного мозга для получения их изображения. Позднее им была предложена методика введения воздуха в субарахноидальное пространство спинного мозга с помощью люмбальной пункции. Так появились пневмоэнцефалография и вентрикулография, а для спинного мозга — пневмомиелография.
Следует отметить роль отечественных ученых в совершенствовании и внедрении этих исследований в практику. Пионером был А.Н. Бакулев — основатель института нейрохирургии, носящего его имя. В 1923 году он опубликовал статью о диагностике опухолей головного мозга с помощью вентрикулографии.
Главное назначение вентрикулографии заключается в диагностике объемных образований — опухолей и опухолеподобных заболеваний головного мозга. Воздух (кислород, закись азота) вводился через подготовленные заранее фрезевые отверстия в боковые желудочки мозга. Перемещение газа осуществляется изменением положения головы больного. Выявляются желудочки мозга, их деформация и дислокация, признаки окклюзии, позволявшие нейрохирургу решать вопросы локализации и характера опухоли.
Пневмоэнцефалография не требует хирургического вмешательства, а при диагностике с ее помощью выявляются изменения не только со стороны желудочков, но и в субарахноидальном пространстве. Кроме газового контрастирования были предложены методики с использованием высокоатомных соединений, масляных или водорастворимых йодсодержащих контрастных веществ (йодолипол, майодил).
Несмотря на определенный прогресс в диагностике, методики контрастирования ликворных путей таили в себе определенные опасности. Их воздействие на чрезвычайно чувствительные органы центральной нервной системы вызывали различные реакции, проявлявшиеся такими симптомами, как головная боль, рвота, потеря сознания. Случались и более тяжелые осложнения вплоть до летального исхода.
Другим исследованием головного мозга с использованием контрастного вещества явилась ангиография. Впервые ангиографию сосудов головного мозга произвел Moniz в 1927 году, он использовал для этого 25% раствор йодистого натрия. В нашей стране первую ангиографию мозга выполнили Б.Г. Егоров и М.Б. Копылов в 1930 году. Дальнейшие шаги в усовершенствовании методики и оценке диагностических возможностей ангиографии принадлежат С.С. Брюсовой, Н.Н. Альтгаузену, Л.М. Гольдштейну, М.Д. Гальперину.
Совершенствование ангиографии шло по нескольким направлениям: открытию и применению малотоксичных контрастных веществ, техники их введения, а также детального изучения рентгеноанатомии сосудов головного мозга и рентгеносемиотики заболеваний.
Особенно заметную роль ангиография сыграла в диагностике опухолей и сосудистых заболеваний головного мозга. В клинической практике применяются 2 варианта ангиографии головного мозга — каротидная и вертебральная.
Каротидная ангиография осуществляется введением контрастного вещества либо с помощью пункции общей сонной артерии на шее, либо с помощью катетеризации по Сельдингеру. При каротидной ангиографии контрастируются большинство артериальных сосудов мозга, кровоснабжающих большие полушария. Вертебральная ангиография применяется редко и только для выявления сосудов задней черепной ямки. Благодаря внедрению неионных контрастных веществ, обладающих минимальным нейротоксическим действием, ангиография стала сравнительно безопасным методом исследования. Ангиография используется при подозрении на аневризму и артериовенозную мальформацию; с ее помощью осуществляют рентгенохирургические вмешательства, в частности — эмболизацию при сосудистой патологии. Тем не менее, являясь интервенционным методом, она требует соблюдения необходимых условий рентгенохирургического исследования. В настоящее время применение ангиографии ограничено. В основном она используется в тех случаях, когда нейрохирурги не располагают современными методами компьютерной и магнитно-резонансной томографии.
Третий этап истории нейрорентгенологии начался в 1972 году, когда Cormack высказал идею использования компьютерной техники в исследовании головного мозга, a Hounsfield реализовал эту идею в сконструированном им первом компьютерном томографе для исследования головы. В 1979 году оба этих ученых были удостоены Нобелевской премии. В настоящее время компьютерная томография завоевала прочные позиции в диагностике заболеваний различных органов и систем, стала неотъемлемой частью диагностического процесса не только в неврологии и нейрохирургии. Но революционную роль она сыграла именно в исследовании головного мозга, поскольку его изображение было получено без искусственного контрастирования.
Для понимания технологии компьютерной томографии остановимся на некоторых закономерностях получения изображения. При классической рентгенографии пучок рентгеновских лучей, проходя через человеческое тело, ослабляется в зависимости от атомного веса и плотности тканей, встретившихся на их пути. Если при этом пространственное разрешение достаточно велико, т.е. форма, размеры объекта исследования практически соответствуют изображению, то разрешение по степени контрастности весьма низкое. Хорошо различимы кости, мягкие ткани (жидкость, жир) и воздух, остальные органы и ткани практически не визуализируются.
При компьютерной томографии диапазон контрастности значительно возрастает. Для определения плотности предложена единица хаунсфильд (Ни). Шкала плотностей колеблется от 1 (плотность воды) до —1000 Ни (плотность воздуха) и +1000 Ни (плотность кости).
Эта техника предоставляет возможность получения изображения тонкого среза исследуемой области. В связи с этим выявляются детали малой величины в пределах 1 -2 мм. С помощью реконструкции изображение может быть представлено в 2 плоскостях. Можно реконструировать и объемное изображение. Нередко изображение при компьютерной томографии называется виртуальным, поскольку создается не прямым взаимодействием рентгеновского луча с пленкой, а генерируется компьютером. Преимущество заключается и в том, что информация фиксируется и хранится на магнитных дисках, может быть воспроизведена в любой момент, передана на расстояние, подвергнута обработке для более тонкого анализа. Особенно важны эти качества в нейрорентгенологии для диагностики повреждений и заболеваний головного и спинного мозга.
При исследовании головного мозга компьютерная томография позволяет получить изображение всех ликворосодержащих образований — желудочков, субарахноидальных щелей на выпуклой поверхности мозга, базальных цистерн в норме и патологии без какого-либо искусственного контрастирования. Это позволяет исключить из практики вентрикулографию, пневмоэнцефалографию с их побочными явлениями. Хорошо различимы желудочки головного мозга и субарахноидальное пространство.
Для обозначения различных по плотности образований патологически измененных тканей мозга используются термины: «изоденсивные» — равные по плотности веществу мозга здорового человека, «гиподенсивные» — менее плотные, «гиперденсивные» — более плотные.
Позднее, в 80-х годах XX века, появилось еще одно выдающееся изобретение в лучевой диагностике — магнитно-резонансная томография. В нейрорентгенологии она нашла широкое применение. Не останавливаясь на теоретическом обосновании метода, его можно найти в специальных руководствах, подчеркнем главное — выявление протонов (ядер атомов водорода) и измерение электрического потенциала является тем основанием, с помощью которого можно получать дифференцированное изображение отдельных структур мозга, в частности, серого и белого вещества, а также находящихся в нем патологических образований. К этому следует добавить возможность получения трехмерного изображения. Немаловажно, что при магнитно-резонансной томографии больной не облучается, поскольку при этом методе рентгеновские лучи не используются.
Оба метода, компьютерная и магнитно-резонансная томография, завоевали прочные позиции в современной диагностике заболеваний центральной нервной системы. В этом ряду современных методов лучевой диагностики более скромное место занимает ультразвуковая диагностика. Кости черепа, позвоночника являются препятствием для ультразвуковой волны. Тем не менее, находятся возможности исследования головного мозга у детей, для чего используются роднички и швы черепа. С помощью ультразвука можно получить информацию о положении головного мозга, выявить дислокацию при травмах или опухолях. Ультразвуковое исследование кровотока (допплерография) значительно облегчает диагностику сосудистой патологии.
Радионуклидная диагностика в неврологии занимает особое место. Основное ее преимущество — возможность функциональных исследований. В нервной ткани можно изучать активность нервных клеток. Для этих целей используется однофотонная эмиссионная компьютерная томография или позитронная эмиссионная томография. Для проведения исследований применяется гамма-камера и липофильные изотопы, способные проникнуть через гематоэнцефалический барьер. Их поступление в мозг пропорционально величине кровотока в исследуемой области мозга, а величина кровотока пропорциональна метаболической активности.
Использование позитронной эмиссионной томографии расширяет возможности для оценки активности нервных клеток, позволяет определить локальное содержание глюкозы, биологически активных лекарственных веществ и другие показатели, существенно влияющие на состояние нервной ткани.
